一种高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法，其配方包括异氰酸酯、环氧树脂、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂、增强剂。本发明专利技术的制备方法，包括步骤：将异氰酸酯、环氧树脂、泡沫稳定剂、增强剂、发泡剂加入到反应容器中，搅拌均匀后加入催化剂，快速搅拌均匀，将物料浇注到预热的模具中，待物料充满模具后将模具闭合，然后将模具放置在烘箱中固化，冷却后脱模，得到环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料。本发明专利技术的制备方法简便易实施，所制备的泡沫塑料的玻璃化转变温度达到250℃~350℃，同时还具有较高的压缩强度，可以满足对力学性能有较高要求、且使用温度高达250℃~300℃的应用环境的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法，特别涉及一种具有较高力学强度且能耐250°c 30(TC高温的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料及其制备方法。
技术介绍
泡沫塑料由于具有优异的综合性能而广泛应用于运输、冷藏、建筑、绝热等领域。如民用供热系统的热水管道一般采用硬质聚氨酯泡沫塑料或泡沫混凝土、玻璃棉、岩棉等作保温材料，其中硬质聚氨酯泡沫塑料的保温保冷性能十分优异，但其缺点是耐高温性差，最高长期使用温度不超过100 °c，无法满足高温蒸汽管道的保温需求，而泡沫混凝土、玻璃棉、岩棉等尽管具有较好的耐热性，但这类材料的吸水性强、容易变形并易腐蚀管道。 聚异氰脲酸酯泡沫塑料相对聚氨酯泡沫塑料而言具有较好的耐热性，其长期使用温度可达150°C。但纯聚异氰脲酸酯泡沫塑料的交联密度高，性能极脆，没有什么实用价值。为了克服聚异氰脲酸酯泡沫塑料的缺点，科技工作者进行了大量的改性研究，目前，这些改性多集中在以聚氨酯为增韧剂的改性方面，如江苏省化工研究所(聚氨酯工业，2002，17 (4):24 27)研制了能耐150°C高温的聚氨酯/聚异氰脲酸酯泡沫塑料，中国工程物理研究院化工材料研究所(塑料工业，2010，38 (10):17^20)也开展了聚氨酯改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料的研究工作。上述研究改善了聚异氰脲酸酯泡沫塑料的脆性，但所研制材料的耐热性有限，且其压缩强度很低，无法满足更高温度环境及承力环境的应用需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供。采用本专利技术方法制备的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，不仅具有优异的耐热性能，同时还具有较高的压缩强度，可以满足对力学性能有较高要求、且使用温度在250°C 300°C应用环境的需求。为实现该目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现本专利技术的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其配方组成的质量百分含量为异氰酸酯40% 88%环氧树脂10% 50%发泡剂:0% 20%泡沫稳定剂ι°/Γιο%催化剂0. 1% 5%增强剂:0% 30%所述的异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯(PAPI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯(简称MDI)、多元醇改性4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯(简称U-MDI)、碳化二亚胺改性4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯(简称C-MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(简称HDI)中的一种或以上，其质量百分含量为45% 85%。所述的环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂、橡胶改性环氧树脂中的一种或以上，其质量百分含量为109^50%。所述的发泡剂为水、1-一氟1，1-二氯乙烷(HCFC_141b)、l，I,1-二氟一氯乙烷(HCFC -142b) ,1, I,1-三氟 2，2-二氯乙烷(HCFC-123)、二氟一氯甲烷(HCFC-22)、I, I, I, 2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1-二氟乙烷(HFC_152a)、1，I,1-三氟丁烷(HFC-365mfc)、1，I, 3，3，3-五氟丙烷(HFC_245fa)、二氯甲烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、液态CO2中的一种或以上，其质量百分含量为0°/Γ20%。 所述的泡沫稳定剂为娃油，其质量百分含量为1% 10%。所述的催化剂为三乙基膦、三苯基膦、三正丁基膦、三乙烯二胺、三乙胺、2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基4-甲基咪唑(2，4-ΕΜΙ)、二丁基二甲氧基锡、二 (三丁基锡)氧化物、二丁基氧化锡、三氯化铝中的一种或以上。所述的增强剂为空心玻璃微珠、二氧化硅、蒙脱土、玻璃纤维、晶须、珍珠岩、云母中的一种或以上，其质量百分含量为09Γ30%。本专利技术的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料的制备方法，依次包括以下步骤(1)将异氰酸酯、环氧树脂、泡沫稳定剂、增强剂加入到容器中，搅拌均匀；(2)向步骤(I)的原料中加入发泡剂，搅拌均匀；(3)向步骤(2)的原料中加入催化剂，在100(T4000rpm的转速下搅拌IOs 60s；(4)将步骤(3)得到的物料迅速倒入温度为35°C 65°C的模具中，待物料充满模具后将模具闭合，然后将模具放置在150°C 250°C的烘箱中固化10tT24h，冷却后脱模，得到所需的材料。本专利技术利用环氧树脂作为改性剂，通过化学反应在聚异氰脲酸酯的分子结构中引入环氧树脂的结构，然后在高温下使环氧基团与异氰酸酯基团反应形成同时具有五元杂环与六元杂环结构的聚异氰脲酸酯基体，同时，在聚异氰脲酸酯链结构增长的反应过程中，通过调节发泡反应与凝胶反应的速度，使聚合物发泡并制得既能耐高温又具有较高压缩强度的泡沫塑料。与现有的方法相比，本专利技术的制备方法简便易实施，且制备得到的材料不仅具有优异的耐热性，同时还具有较高的力学性能，可以满足对力学性能有较高要求、且使用温度高达250°C 300°C的应用环境的需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于：所述的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料的原材料配方组成的质量百分含量为：异氰酸酯：40%~88%环氧树脂：10%~50%发泡剂：0%~20%泡沫稳定剂：1%~10%催化剂：0.1%~5%增强剂：0%~30%。

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于所述的环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料的原材料配方组成的质量百分含量为异氰酸酯40% 88%环氧树脂10% 50%发泡剂:0% 20%泡沫稳定剂ι°/Γιο%催化剂0. 1% 5%增强剂:0% 30%。2.根据权利要求1所述的高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于所述的异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、多元醇改性4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或以上。3.根据权利要求1所述的高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于所述的环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、脂环族环氧树脂、橡胶改性环氧树脂中的一种或以上。4.根据权利要求1所述的高强度耐高温环氧改性聚异氰脲酸酯泡沫塑料，其特征在于所述的发泡剂为水、1-一氟1，1-二氯乙烷、1，I,1-二氟一氯乙烷、1，I,1-三氟2， 2-二氯乙烷、二氟一氯甲烷、1，I, I, 2-四氟乙烷、1，1-二氟乙烷、1，I,1-三氟丁烷、 1，I, 3，3，3-五氟丙烷、二氯甲烷、正戊烷、异戊烷、环戊...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春蓉，陈可平，王建华，周秋明，贾晓蓉，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：发明
国别省市：